| << Грамотный инженерный подход | содержание | История развития метода наклонно-направленного бурения >> |
Метод возник, как альтернатива траншее, дающий наименьший экологический ущерб окружающей среде и не влияющий на водное препятствие. В ряде случаев, экономически более выгодный, по отношению к традиционной укладке.
Предыстория этого события берет начало в середине 60-х годов во время первого знакомства Черрингтона с управляемым бурением. Оно стало предпосылкой для создания небольшой буровой установки, сотрудничества с электрослужбами и работами по укладке бытовых коммуникаций под дорогами.
Первое предложение по укладке трубы под рекой поступило ему в 1971 году. Это было строительство газопровода диаметром 115 мм и длиной 231 м, под р. Паджеро в Калифорнии. Газопровод был уложен, но трудности при работах по управлению буром наталкивали на мысли о незрелости этого метода для таких объектов. В результате работники компании Титан вернулись к своим «дорогам». Не малую роль для возвращения к этому вопросу сыграла статья в журнале с описанием работ на реке, которая вышла начале 1972 года, и тем самым привлекла заказчиков, которых не испугали возможные трудности.
В дальнейшем, по мере развития нефтяной промышленности, проекты по пересечению рек методом ННБ заняли важное место на рынке строительства.
Так к 1992 году было построено уже 2 400 переходов:
- диаметр возрос до 1200 мм;
- максимальная длина перехода достигла 1800 м;
- суммарная длина превысила 800 км.
Методы прокладки непрерывно менялись и совершенствовались. Не всегда труба укладывалась посредством затягивания буровой установкой, до 1978 г. это производилось только методом проталкивания.
В 1980 году в одну скважину впервые осуществили протяжку пучка из 3 труб. Значительно расширилась география распространения метода: США, Австралия, страны Европы, Азии и Южной Америки. При этом прокладка трубопроводов осуществлялась через крупные реки мира: Миссисипи, Миссури, Ганг и др.
Расширился круг компаний, освоивших производство буровых установок, и сегодня поставщиками на рынок оборудования ННБ, помимо США, являются Германия, Франция, Голландия. Парк буровых установок разнообразен и включает в себя установки с тягово – толкающими усилиями, начиная от 1 тонны и до 450 тонн.
В чем заключается метод строительства коммуникаций с применением метода ННБ. В сущности, идея красива и проста, по заданной траектории, под препятствием, бурится скважина, в которую укладывают трубопровод.
Строительство, осуществляемое таким образом, имеет ряд преимуществ перед траншейным методом.
Наряду с преимуществами наклонное бурение имеет свои сложности, и даже ограничения по его применению.
Основным ограничением является, прежде всего, большая протяженность и диаметр укладываемой трубы. В мировой практике, говоря о возможностях метода ННБ без уточнения диаметра, указывают предел - 2000 м.
В России были построены единичные переходы протяженностью более 1000 м с диаметром труб не более 1020 мм. Основная масса построенных переходов диаметром 1020 – 1420 мм находится в диапазоне 500 – 700 м.
Другим ограничением метода ННБ являются сложные геологические условия. Сложными с этой точки зрения для метода ННБ являются галечниковые грунты, грунты с включением валунов, карстовых полостей, скальные, илистые грунты. Но с развитием технологии наклонно-направленного бурения и совершенствования оборудования, метод постепенно расширяет свои границы и область применения в сложных геологических условиях [5].
В общем случае эти два ограничения в совокупности с конструктивными параметрами буровых установок и технологии бурения, находящихся на вооружении у подрядчика и являются основными критериями оценки возможности строительства того или иного объекта.
В России как таковой метод прокладки трубопроводов посредством бурения возник в 30-е годы. В те годы прокладка осуществлялась под дорожными полотнами.
В 70-80-годы была реализована программа по созданию отечественной буровой установки.
Разработки производились во ВНИИСТе совместно с заводом «Уралмаш» и в отраслевой научно-исследовательской лаборатории сооружения трубопроводов при МИНГ им. Губкина [3]).
ВНИИСТом совместно с «Уралмаш» была разработана и изготовлена мощная буровая установка с тяговым усилием 450 тонн, но установка вследствие не совсем верной технической стратегии оказалась мало приспособленной к работе [3,4].
Практически более применимые результаты были получены в МИНГ им Губкина.
А именно, к 1991 году была разработана технология и создано два типа буровых установок, применение которых позволило построить 5 опытно – экспериментальных, промышленных переходов трубопроводов через реки Клязьму, Нару, Сетуньку и Москву (диаметром от 150 до 720 мм и длиной от 104 до 180 м).
Произошедшие в государстве экономические и политические изменения негативно сказались на дальнейшем развитии отечественной технологии ННБ. Однако полученный практический опыт и знания не пропали зря и в начале девяностых годов сразу три фирмы (СКМ – Гейзер, НПП «Дромукс», Магистраль/Магма) сооружают малые переходы установками отечественного производства. Эти установки отличаются от западного оборудования, тем, что в качестве забойного оборудования для бурения пилотной скважины использовался электробур.
Более эффективно в освоении наклонно – направленного бурения развивались российские предприятия, выбравшие путь приобретения зарубежного оборудования и технологии.
В период 1994 – 1995 г.г. на рынке бывшего СССР появилось много компаний, предлагающих свои услуги по направленному бурению, это как компании имеющие мощное оборудование и прокладывающие трубопроводы через водные преграды (среди которых можно отметить Российско – германскую фирму ВИС МОС, внешнеэкономическую ассоциацию «Внештрубопроводстрой» (ВТПС), Мострансгаз и др.), так и фирмы имеющие оборудование для выполнения работ в городских условиях. Сегодня, наверное, в каждом областном центре Европейской части России и западной Сибири есть предприятие способное выполнить если не большие через реки, то небольшие в городских условиях объекты.
Отдельного внимания заслуживает вопрос о применении метода ННБ в ведомствах трубопроводного транспорта нефти и газа, при строительстве подводных переходов.
Возрастающие требования к безопасности и надежной эксплуатации магистральных трубопроводов диктуют освоение новых методов ремонта. Траншейный способ строительства подводных переходов имеет ряд недостатков и не в полной мере отвечает современным требованиям: а именно необходимому уровню конструктивной надежности, безопасной эксплуатации и сохранению окружающей среды.
Очевидно, что эффективность и целесообразность использования ННБ на водных преградах, кроется в его преимуществах по отношению к традиционному способу:
Создание нормативной базы - одно из условий внедрения новых методов.
Первый нормативный документ для ННБ был разработан ВНИИСТом в 1986 г. (Р 584 – 85/ Миннефтегазстрой СССР). Это рекомендации, которые были разработаны для бурения опытных переходов диаметром до 720 мм с помощью установки изготовленной Уралмашзаводом.
Следующий - это документ «Строительство подводных переходов трубопроводов бестраншейным способом» (СТН 51-4-92/ ГГК Газпром, СТН 06-92/Роснефтегаз, СТН 01-92/Роснефтегазстрой), разработанный в 1993 г. фирмами Магма и Магистраль.
Впоследствии были разработаны ведомственные нормы «Строительство подводных переходов газопроводов способом направленного бурения» ОАО "Газпром", и целый блок нормативных документов компании «АК «Транснефть».
Так в сентябре 1995 года наш Институт по заказу ОАО «АК «Транснефть» выполнил сравнительный экономический расчет разных методов на примере строительства подводного перехода через реку Обь.
В дальнейшем Институтом ПИРС было разработано технико – экономическое обоснование на создание компании, специализирующей на строительстве трубопроводов методом ННБ.
Решение о закупке установок наклонно – направленного бурения и создание предприятия в системе АК «Транснефть» было принято в начале 1997 г [2]. К этому времени были получены и проанализированы предложения на поставку оборудования ННБ от разных наиболее признанных мировых производителей данного оборудования. В результате переговоров, наиболее оптимальной была выбрана фирма Cherrington.
В этом же году АК «Транснефть» привлекла ряд институтов и предприятие к созданию ведомственной нормативной базы по строительству нефтепроводов:
В июле 1997 г. в системе АК «Транснефть» создано предприятие ООО «Транснефтьбурсервис», г. Самара. В 1998 году обществом получены лицензии Госгортехнадзора и Госстроя России на право производства работ по строительству с применением метода ННБ подводных переходов магистральных трубопроводов и других коммуникаций на территории Российской Федерации. В том же году ООО «Транснефтьбурсервис» построило этим методом четыре подводных перехода общей протяженностью 1811,8 м [2].
За прошедший период времени метод прошел всестороннюю апробацию и стал основным при решении задач строительства и реконструкции переходов. Компания «АК «Транснефть» за этот период накопила значительный опыт и внесла вклад в дальнейшее развитие ННБ. На начало 2003 года было построено 65 подводных переходов диаметром от 377 мм до 1220 м и протяженностью от 355 м до 1238 м. Строительство осуществлялось в самых различных по сложности грунтах [1].
Библиографический список
1.Горин А.С., Ю.И. Спектр, В.А. Красков./ Журнал «Трубопроводный транспорт нефти», №11 2003 г.
2. Красков В.А., Ибрагимов М.Ш./ Журнал РОБТ, №5 1999 г.
3. Шаповалов Е.В., Хвастунов А.П./ Журнал РОБТ, №7 1997 г.
4. Шаповалов Е.В./ Журнал РОБТ, №3 1998 г.
5. Березин В.Л., Зиенко А.И., Минаев В.И./ Обзорная информация «Строительство предприятий нефтяной и газовой промышленности», серия «Механизация строительства», Выпуск 3, 1984 г.
| << Грамотный инженерный подход | содержание | История развития метода наклонно-направленного бурения >> |